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(共34張PPT)
2024年化學中考第一輪復習
專題10 金屬及金屬材料的利用
復習目標
1.了解常見金屬的物理特征，認識金屬材料與人類生活和社會發(fā)展的密切關系；
2.認識合金概念，知道生鐵和鋼等重要合金，了解合金的有點。
3.了解煉鐵的原理，認識工業(yè)煉鐵、煉鋼的方法；
4.了解金屬銹蝕的條件和防止金屬銹蝕的簡單方法；
命題解讀
1.金屬材料可分為純金屬和合金，常以選擇題、填空題的形式進行考查，考查的命題點有：金屬材料的性質及其用途判斷、金屬材料的判斷等，常以文字或圖文的形式出現(xiàn)。
2.金屬的銹蝕與防護常以選擇題、填空題的形式考查，考查的命題點有：金屬銹蝕條件、金屬的防護措施等。常以文字或圖文的形式出現(xiàn)。
3.鐵的冶煉常以選擇題、實驗題的形式考查，考查的命題點有：化學反應方程式、實驗現(xiàn)象、實驗步驟和實驗注意事項等，常以圖文的形式出現(xiàn)。
考點一 金屬材料
1.金屬材料的分類
金屬材料
純金屬
合金
鐵合金
鋼
生鐵
含碳量不同
其他合金
2.金屬的物理性質
性質 用途
共性
特性 顏色 狀態(tài) 具有金屬光澤
能導電
能導熱
有延展性
裝飾品
電線、電纜
炊具
拉成細絲，壓成薄片
鐵、鋁等大多數(shù)金屬都呈銀白色，但銅呈紫紅色，金呈黃色
常溫下，大多數(shù)金屬都是固體，但汞是液體
3.金屬之最
地殼中含量最多的金屬元素——鋁
人體中含量最多的金屬元素——鈣
目前世界年產(chǎn)量最多的金屬——鐵
導電、導熱性最好的金屬——銀
硬度最高的金屬——鉻
熔點最高的金屬——鎢
熔點最低的金屬——汞
①合金一定是混合物
注意事項
4.合金
定義：在金屬中加熱熔合某些金屬或非金屬形成的具有金屬特征的物質。
②合金中各成分均以單質形式存在
③合金中各成分均各自保持各自的化學性質
④合金中至少含有一種金屬
5.合金的特性
合金出具有金屬的一般性質外，還有以下三點特性：
①熔點比各成分低（比成分中熔點最低的還低）
②硬度比各成分大
③抗腐蝕性能更好
6.常見的合金
（1）鐵的合金： （含碳量2%~4.3%）和 （含碳量0.03%~2%）
區(qū)別： 。
（2）銅合金： ：銅、鋅的合金； ：銅、錫的合金，它是人類使用 的合金。
生鐵
鋼
黃銅
含碳量不同
青銅
最早
（3） ：被認為是21世紀的重要金屬材料，優(yōu)點：①熔點高、密度小；②可塑性好、易于加工、機械性能好；③抗腐蝕性能好；用途：廣泛用于噴氣式發(fā)動機、飛機機身、人造衛(wèi)星外殼、火箭殼體、醫(yī)學補形、人造骨、海水淡化設備、海輪、艦艇的外殼等。
（4） ：鋁中加入鎂、銅、鋅等形成合金。廣泛應用于制造飛機、艦艇和載重汽車等。
6.常見的合金
鈦合金
鋁合金
【例1】中國國家博物館珍藏著一枚“國璽”，即“中華人民共和國中央人民政府之印”，代表著熠熠生輝的共和國符號。她由銅胎鑄字，不易變形。選用這種材料作為印章胎體最大的優(yōu)點是（ ）
A．硬度較大 B．熔點較高
C．不溶于水 D．形狀美觀
A
【練習1】下列說法正確的是（ ）
A．合金屬于合成材料
B．將CO2通入紫色石蕊溶液中溶液變紅，說明CO2呈酸性
C．只要溫度達到可物的著火點就能燃燒
D．物質與氧氣發(fā)生的反應屬于氧化反應
D
【例2】鋼鐵是使用最多的金屬材料。生鐵和鋼是含碳量不同的兩種鐵合金，其中生鐵的含碳量為2%～4.3%，鋼的含碳量為0.03%～2%。
(1)從公元1世紀開始，鐵便成了一種最主要的金屬材料。
①歷史上遺留下來的銅制品遠比鐵制品多。從物質性質的角度看，原因是 。
②下列鐵制品中，利用了金屬導熱性的是_____(填字母)。
a． 后周鐵獅子　b． 鑄鐵井蓋　c． 不銹鋼水壺
鐵的金屬活動性比銅的強，容易被腐蝕
c
③下列關于鐵及鐵制品的說法中，正確的是_____(填字母)。
a．鐵是地殼中含量最高的金屬元素
b．沙漠地區(qū)的鐵制品銹蝕較慢
c．不銹鋼保溫杯可長時間盛放酸性飲品
(2)工業(yè)上冶煉鋼鐵的主要工藝流程如下：

①石灰石(主要成分為CaCO3)在高溫下可將鐵礦石中SiO2的轉變?yōu)闋t渣(CaSiO3)，同時生成一種氧化物。該反應的化學方程式為
b
CaCO3+SiO2====CaSiO3+CO2↑
高溫
②從物質組成的角度分析，煉鋼爐中通入O2的目的是
。
(3)將1.0g某鐵合金在純氧中完全燃燒，得到0.11g二氧化碳。通過計算判斷該鐵合金屬于生鐵還是鋼。(寫出計算過程，否則不得分)。
降低生鐵中C元素
的含量
（3）解：設1.0g鐵合金中碳元素的質量為x。
C+O2====CO2
點燃
12 44
x 0.11g
12
44
=
x
0.11g
x=0.03g
合金中碳元素的質量分數(shù)=
0.03g
1.0g
×100%=3%
答：因生鐵的含碳量在2%~4.3%，故該鐵合金屬于生鐵。
【練習2】金屬在生產(chǎn)和生活中應用極為廣泛。
(1)生鐵和鋼是兩種含碳量______的鐵合金（填“相同”或“不同”）。
(2)下列生活用品利用金屬良好導熱性的是______（填序號）。
a.鍍鉻水龍頭 b.鑄鐵暖氣片 c.包糖果的鋁箔
(3)焊接鋼軌的反應原理是鋁與氧化鐵在高溫條件下反應生成鐵和氧化鋁，該反應的化學方程式為 。
不同
b
2Al+Fe2O3====2Fe+Al2O3
高溫
考點二 金屬的冶煉
（1）金屬在自然界的存在形式：大部分都以 的形式存在，少數(shù)很不活潑的金屬以 形式存在，人類使用最早的金屬是 。
化合物
單質
銅
1.金屬礦物
（2）常見的鐵礦石
礦石名稱 赤鐵礦 磁鐵礦 菱鐵礦 黃鐵礦
主要成分的化學式 Fe2O3 Fe3O4 FeCO3 FeS2
2.鐵的冶煉
（1）實驗原理：
Fe2O3+3CO====2Fe+3CO2
高溫
（2）實驗裝置：
（3）實驗步驟
①檢查裝置氣密性；
②加入藥品并固定裝置；
③通入CO并點燃酒精燈；
④排盡裝置內的空氣后，點燃酒精噴燈給氧化鐵加熱；
⑤當玻璃管內的紅棕色粉末變?yōu)楹谏珪r，停止加熱；
⑥等裝置冷卻后，停止通CO，熄滅酒精燈。
（4）實驗現(xiàn)象
紅棕色粉末逐漸變?yōu)楹谏怀吻迨宜儨啙幔晃矚馊紵龝r產(chǎn)生藍色火焰。
（5）有關化學方程式
硬質玻璃管中：
試管中：
Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O
尾氣處理：
Fe2O3+3CO====2Fe+3CO2
高溫
2CO+O2====2CO2
點燃
3.工業(yè)冶煉生鐵
（1）原料：
鐵礦石、焦炭、石灰石、空氣
（2）原理：
在高溫下，利用焦炭與氧氣反應生成的一氧化碳把鐵從鐵礦石中還原出來。
Fe2O3+3CO====2Fe+3CO2
高溫
燃燒提供熱量，產(chǎn)生還原劑CO
將礦石中的二氧化硅轉變?yōu)闋t渣
提供原料
（3）設備：高爐
【例3】認真觀察實驗現(xiàn)象是必備的化學素養(yǎng)，下列實驗現(xiàn)象描述正確的是（ ）
A．硫在空氣中燃燒，產(chǎn)生藍紫色火焰
B．實驗室用CO還原Fe2O3，黑色固體變?yōu)榧t色
C．向鋅粒中加入稀硫酸，產(chǎn)生大量氫氣
D．電解水實驗中，正負極產(chǎn)生的氣體在相同條件下的體積之比約為1:2
D
【練習3】人類文明進步與金屬材料發(fā)展關系十分密切。下列有關金屬材料的說法中，正確的是（ ）
A．金屬在常溫下都是固體
B．工業(yè)煉鐵的原理是 3CO+Fe2O3====2Fe+3CO2，該反應屬于置換反應
C．鐵在潮濕的空氣中比在干燥的空氣中更容易生銹
D．鋁制品不易被銹蝕是因為鋁不與氧氣反應
高溫
C
【例4】生鐵和鋼是含碳量不同的兩種鐵合金。我國粗鋼產(chǎn)量自1996年開始已經(jīng)連續(xù)27年位居全球第一。
(1)含碳量比較：生鐵______（填“大于”或“小于”）鋼。
(2)煉鋼的基礎是煉鐵。工業(yè)上煉鐵是把鐵礦石（如赤鐵礦Fe2O3、磁鐵礦Fe3O4等）、焦炭和石灰石一起加入高爐，在高溫下，利用爐內反應生成的CO把鐵從鐵礦石里還原出來。請寫出在高溫下CO還原FexOy的化學方程式： 。
大于
FexOy+yCO====xFe+yCO2
高溫
回答下列問題。
(1)B中實驗現(xiàn)象是 ，寫出其在D中發(fā)生反應的化學方程式 。
(2)Fe2O3中鐵元素化合價為_____。
【練習4】已知草酸鈣（CaC2O4）加熱易分解：CaC2O4==CaO+CO↑+CO2↑。為驗證分解產(chǎn)物中既有CO又有CO2，小明設計如下實驗裝置。

澄清石灰水變渾濁
Fe2O3+3CO====2Fe+3CO2
高溫
+3
【練習4】已知草酸鈣（CaC2O4）加熱易分解：CaC2O4==CaO+CO↑+CO2↑。為驗證分解產(chǎn)物中既有CO又有CO2，小明設計如下實驗裝置。
(3)小華認為，在D裝置后再增加裝置B才能驗證CO的存在，小明認為不加裝置B就可驗證，小明的理由是 。
(4)從環(huán)保的角度考慮，該實驗裝置的不足之處是 。
D中紅棕色固體變黑色
缺少尾氣處理裝置
考點三 金屬資源的保護
1.金屬的銹蝕與保護
（1）鋁在空氣中耐腐蝕的原因：
鋁在空氣中與氧氣反應，其表面會生成一層致密的氧化鋁薄膜，阻止內部的鋁進一步氧化。
（2）鐵生銹的條件：
鐵與空氣中的 和 反應生成鐵銹（主要成分是Fe2O3）。鐵銹疏松易吸水，若不及時除去，會加快鐵制品的銹蝕速度。
氧氣
水蒸氣
如何防止鐵生銹呢？
（3）防銹措施
①保持金屬表面潔凈、干燥，如菜刀用完后擦干掛起來。
②金屬表面涂上一層保護膜，如刷漆、涂油、電鍍等。
③還可以通過添加其他金屬或非金屬制成合金，如不銹鋼。
2.保護金屬資源的有效途徑
（1）防止金屬腐蝕
（2）回收利用廢舊金屬
（3）有計劃合理地開采礦物
（4）尋找金屬的代用品
金屬鋁比鐵活潑，但是鋁制品更耐腐蝕是為什么呢？
鐵銹很疏松，不能阻礙里層的鐵繼續(xù)與氧氣、水蒸氣反應，因此鐵制品可以全部被銹蝕。
鋁與氧氣反應反應生成致密的氧化鋁薄膜，從而阻止鋁進一步氧化，因此鋁具有很好的抗腐蝕性能。
【例5】化學是人類進步的關鍵。下列敘述不正確的是（ ）
A．服用葡萄糖酸鋅可以預防大脖子病
B．給鐵制器具涂油漆可以防止生銹
C．液氮可以保存活體組織和生物樣品
D．工業(yè)上可用CO與赤鐵礦冶煉生鐵
A
【詳解】A、人體缺碘易得大脖子病，則應補碘，而不是鋅，該選項敘述不正確；
B、鐵與氧氣和水共同接觸時會生銹，而涂油漆能隔絕氧氣和水，從而防止其生銹，該選項敘述正確；
C、氮氣化學性質穩(wěn)定，可作保護氣，該選項敘述正確；
D、工業(yè)上用一氧化碳還原氧化鐵得方法煉鐵，得到的鐵為生鐵，該選項敘述正確。故選A。
【練習5】人類從石器時代進入青銅器時代，繼而進入鐵器時代，就是以金屬材料的使用為標志的。根據(jù)所學知識回答下列問題：
(1)將硬鋁片和純鋁片相互刻畫，純鋁片上留下劃痕說明硬鋁比純鋁的硬度 。
(2)生活中常用銅制導線，利用了銅具有良好的 性；
(3)“真金不怕火煉”說明金即使在高溫下也不與 反應；
(4)實驗室內鐵架臺經(jīng)常因接觸鹽酸而被腐蝕，反應的化學方程式是
。
(5)保護金屬資源的有效途徑有 （答一種即可）。
大
導電
氧氣/O2
Fe+2HCl=FeCl2+H2↑
回收利用廢舊金屬
（或合理有效地開采礦物或尋找金屬代用品）
謝 謝，同學們再見！

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